Черный жемчуг: Тонер — продукт высоких технологий
В 1984 году, на заре лазерной печати, тонер в картриджах HP представлял собой порошок с размерами частиц порядка 20 мкм. По мере развития технологий исовершенствования конструкции картриджа размер частиц тонера уменьшался, чтобы обеспечить необходимое потребителям качество. К 1991 году размер частиц тонера уменьшился до 8 мкм, а к концу 1990-х — до 4 мкм. В 2001 году в конструкции картриджа HP появился чип для контроля его состояния в процессе печати, а в 2005-м родилась новая технология изготовления тонера — химический синтез, позволяющий получать частицы сферической формы и размерами 3−4 мкм. С появлением цветной лазерной печати изменился состав тонера, что повлекло за собой необходимость изменения и технологии подачи тонера на фотобарабан. Все это привело не только к повышению качества печати, но и к увеличению производительности и срока службы лазерных принтеров HP.
Продукт высоких технологий
Современный тонер — это не просто мелко помолотый порошок. С помощью помола можно получить размеры частиц от 8 до 20 мкм, к тому же эти частицы будут иметь большой разброс по размерам и форме, что отрицательно сказывается на качестве печати. Кроме того, частицы, полученные методом помола, имеют острые края и потому более абразивны, что не может не повлиять на срок службы узлов принтера и картриджа — в частности, светочувствительного барабана. Химический синтез, который использует для производства своего тонера компания HP, — сложный процесс, позволяющий получать частицы одинаковой сферической формы размерами 3−4 мкм. Но дело не только в форме и размере. Условно говоря, сферический тонер HP с точки зрения геометрии подобен одинаковым черным жемчужинам, а неоригинальный — мелкой щебенке (с соответствующими механическими свойствами).
Частицы тонера HP имеют сложную структуру, каждый элемент которой служит для выполнения определенной задачи. Тонер, как и любой другой элемент принтера, — продукт высоких технологий, ион с самого начала разрабатывается как часть системы печати HP, с оптимизацией под конкретные процессы, физические и химические свойства веществ, применяемых в составе узлов и покрытий печатающего механизма и картриджа. Поэтому с различными печатающими механизмами HP используются различные модификации тонера, а «универсального» тонера не существует. Таким образом, только оригинальный тонер может обеспечить качественную печать и длительный срок службы принтера. А неоригинальный (тем более «молотый») тонер не только сказывается на качестве печати, но и способен повредить принтер. К примеру, полимер, лежащий в основе тонера HP, имеет низкую температуру плавления, что позволяет снизить температуру валиков фиксации. Такой подход уменьшает энергопотребление, снижает время разогрева и позволяет начать печать быстрее. «Неоригинальный» тонер более тугоплавкий и поэтому плохо фиксируется на бумаге, что приводит к некачественной печати и может испортить узел фиксации.
Анатомия жемчужины
Пигмент, делающий напечатанное изображение видимым, хотя и является главной функциональной частью тонера, составляет всего 10% его массы и распределен в полимерной оболочке каждой частицы. Полимерная оболочка служит «транспортом», который переносит пигмент на бумагу, а также отвечает за связывание с бумагой в процессе фиксации.
Чтобы тонер можно было перенести на фотобарабан, он должен обладать «текучестью» — нельзя допустить, чтобы его частицы слипались между собой в картридже. Кроме того, для переноса изображения с фотобарабана на бумагу тонер должен нести электрический заряд. Эти свойства достигаются путем нанесения на поверхность оболочки частиц тонера специальных добавок (агентов).
Ядро каждой частицы состоит из легкоплавкого парафина. Этот компонент играет важную роль в процессе фиксации изображения на бумаге — он служит смазкой, которая не позволяет отпечатанному листу прилипать к валикам фиксации (подобно тому, как слой масла предотвращает прилипание блина к сковородке).
В состав тонера также входят компоненты, предназначенные для специфических задач. Например, монохромный тонер HP обладает магнитными свойствами, которые помогают переносить порошок из бункера на барабан проявки и с барабана проявки на фотобарабан. Кроме того, это помогает предотвратить «просачивание» тонера через зазоры уплотнителей, размер которых больше размера частиц тонера: уплотнители тоже сделаны магнитными.